Вивчення затухаючих і вимушених коливань

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:
Державний університет інформаційно-комунікаційних технологій
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано

Інформація про роботу

Рік:
2010
Тип роботи:
Лабораторна робота
Предмет:
Фізика

Частина тексту файла

ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІНФОРМАЦІЙНО КОМУНІКАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ Редько Р.А., Гориня Л.М. Лабораторна робота з фізики на тему:Вивчення затухаючих і вимушених коливань в коливальному контурі Київ 2010 Лабораторна робота №10 Вивчення затухаючих і вимушених коливань в коливальному контурі Завдання 1. 1. Мета роботи. 1. Вивчити затухаючі коливання в коливальному контурі, визначити логарифмічний декремент і добротність досліджуваного контура. 2. Теоретичні відомості. Електромагнітні коливання відіграють дуже важливу роль в техніці і, зокрема, в техніці зв'язку. Електромагнітні коливання виникають в коливальному контурі, що складається з конденсатора С, котушки індуктивності і активного опору R. Якщо зарядити конденсатор С, замкнути ключ К, то конденсатор стане розряджатися. В колі потече струм, який повільно наростатиме через виникаючий струм самоіндукції. При цьому енергія електричного поля конденсатора С буде переходити в енергію магнітного поля котушки. Наростання струму до деякого максимального значення відбувається за  періоду. Протягом наступного  періоду відбувається повільне, через виникнення струмів самоіндукції спадання струму, яке закінчується перезарядкою конденсатора. Протягом наступного півперіоду процес відбувається у зворотному напрямку. Таким чином, в колі відбувається періодичне перетворення енергії електричного поля конденсатора в енергію магнітного поля струму в котушці. Повна енергія коливального контуру рівна сумі електричної і магнітної енергії :  Коливання, які з’явилися в контурі – гармонічні, проте в зв’язку з тим, що існує активний опір R, в якому виділяється тепло, амплітуда коливань зменшуватиметься. Тобто електромагнітні коливання в реальному коливальному контурі завжди є затухаючими. Встановимо закон і визначимо основні характеристики затухаючого коливального процесу. Згідно другого закону Кірхгофа алгебраїчна сума спадів напруг дорівнює алгебраїчній сумі ЕРС, працюючих в контурі: , (1) де  - напруга на конденсаторі;  - ЕРС самоіндукції. Запишемо (1) у вигляді:  або, враховуючи, що :  (2) Позначимо  (3)  (4) Тоді вираз (2) можна записати:  Розв’язком цього рівняння буде гармонічна функція: , (5) де  – максимальний заряд на обкладинках конденсатора в початковий момент. За аналогічним законом відбуваються і коливання напруги на конденсаторі: . (6) Величина  (7) є амплітудою даного гармонійного коливання, проте ця амплітуда експоненціально зменшується з часом. Такі коливання називаються затухаючими. Вони відбуваються з частотою , (8) де відповідно до (3), (4) , (9) де - частота власних коливань, тобто в ідеалізованому контурі, коли його активний опір R=0, а , (10) де - коефіцієнт затухання. З (8) випливає, що при затухаючих коливаннях частота ω менша за частоту ω0 власних коливань. На графіку незатухаючі і затухаючі коливання можна показати наступним чином (див. рис. 2). Пунктирною лінією показано зменшення амплітуди з часом. Згідно (7) і (10), чим більше β (тобто ніж більше R), тим швидше відбувається затухання. Порівняємо значення амплітуди двох сусідніх моментів часу, розділених періодом Т:   Співвідношення  (11) називається декрементом затухання. Рис. 2. В радіотехніці коливальні контури прийнято характеризувати добротністю. Добротність визначається відношенням повної енергії коливань в контурі до втрат енергії за період: . (13) Повна енергія коливального контуру ...
Антиботан аватар за замовчуванням

07.02.2013 23:02

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, увійдіть або зареєструйтесь.

Завантаження файлу

Якщо Ви маєте на своєму комп'ютері файли, пов'язані з навчанням( розрахункові, лабораторні, практичні, контрольні роботи та інше...), і Вам не шкода ними поділитись - то скористайтесь формою для завантаження файлу, попередньо заархівувавши все в архів .rar або .zip розміром до 100мб, і до нього невдовзі отримають доступ студенти всієї України! Ви отримаєте грошову винагороду в кінці місяця, якщо станете одним з трьох переможців!
Стань активним учасником руху antibotan!
Поділись актуальною інформацією,
і отримай привілеї у користуванні архівом! Детальніше

Оголошення від адміністратора

Антиботан аватар за замовчуванням

пропонує роботу

Admin

26.02.2019 12:38

Привіт усім учасникам нашого порталу! Хороші новини - з‘явилась можливість кожному заробити на своїх знаннях та вміннях. Тепер Ви можете продавати свої роботи на сайті заробляючи кошти, рейтинг і довіру користувачів. Потрібно завантажити роботу, вказати ціну і додати один інформативний скріншот з деякими частинами виконаних завдань. Навіть одна якісна і всім необхідна робота може продатися сотні разів. «Головою заробляти» продуктивніше ніж руками! :-)

Новини